Co je Michelsonův interferometr?

Michelsonův interferometr je zařízení, které dělí paprsek světla, odrazí dva paprsky od samostatných zrcadel a kombinuje je z různých cest. Uvnitř přístroje mění pohybující se zrcadlo cestu jednoho paprsku. Když se oba světelné paprsky znovu spojí, vzájemně se vzájemně ovlivňují; je součástí detektoru pro měření změn intenzity. Vytvořené vzory byly použity ke studiu vlnových vlastností světla, takže tyto principy lze aplikovat na jiná měření. Mnoho dvou paprskových interferometrů je založeno na interferometru Michelson, který vynalezl Albert Abraham Michelson na počátku 90. let 20. století.

Základní struktura Michelsonova interferometru se skládá ze dvou zrcadel, která sedí kolmo k sobě, a paprskového paprsku namontovaného pod každým úhlem pod úhlem 45 °. Jedno zrcadlo se může otočit na jednu nebo druhou stranu. Když světlo vstoupí do zařízení, zasáhne paprskový paprsek, který odráží část světla a přenáší jinou část. Každý paprsek zasáhne samostatné zrcadlo. Když se odrazí zpět, změny polohy jednoho zrcadla změní cestu jednoho paprsku, aby se změnil účinek rušení.

Intenzita paprsku pak může být měřena grafem intenzity versus rozdíl dráhy na grafu zvaném interferogram. Tato časná forma interferometru byla použita při vývoji přístrojů, které mohou měřit záření ve specifických rozsazích ve světelném spektru. Fourierova transformační spektroskopie je založena na interferometru Michelson, který je schopen vytvořit obrázek všech vlnových délek ve vzorku světla. Interferometr může také přijímat více světla než jiné nástroje a je citlivější, zejména na infračervené světlo.

Interferometr Michelson lze použít k měření vlnové délky specifických látek, jako je sodík nebo helium. Jeho schopnost detekovat plyny a různé další prvky je užitečná při monitorování obsahu atmosféry. Astronomové někdy používají přístroj k měření velikosti a složení jiných planet a hvězd světelných let daleko. Pro použití ve vesmíru mohou interferometry také zjistit, jak jsou tekutiny ovlivněny konvekčními proudy, aby se změřila gravitační síla.

K interpretaci výsledků Michelsonova interferometru se používají různé matematické vzorce. Úhly, intenzita paprsku a vlnové délky světla je třeba chápat z numerické perspektivy. Správné vzdělání a zkušenosti pomáhají porozumět tomu, co měření znamenají, a aplikovat základní principy na provoz zařízení, v jakékoli aplikaci, ve které se používá.